JPH0331883B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は原子力発電プラント等において用いら
れるタービンバイパスシステムのバイパス弁テス
ト装置に関する。

［発明の技術的背景］ 原子力発電プラントにおいては、系統の事故に
よる負荷しや断時等に際して、蒸気タービン側の
出力と発電機側の出力のアンバランスを検知し、
蒸気タービン入口に設けられた加減弁を急閉し、
それと同時に加減弁の前方に設けられたバイパス
弁を急開して、原子炉から送り出される蒸気をタ
ービンを通さずにバイパスラインを通してコンデ
ンサに送り込むようにしている。これは加減弁の
急閉により閉じ込められた蒸気をバイパスライン
に流すことによつて原子炉に与える影響を緩和
し、原子炉を保護するためである。

この様なバイパスシステムを設けることによつ
て、事故が系統側に生じた場合には、原子炉をス
クラム（緊急停止）させずに連続運転させ、系統
の事故が修復された後には、タービンを直ちに起
動することが可能となる。また、加減弁の急閉時
に原子炉の炉圧の上昇を防ぎ、原子力発電プラン
トの信頼性を高めることができる。

しかしながら、この様なバイパスシステムにお
いて、加減弁の急閉時にバイパス弁がステイツク
や何等かの原因によつて急開しない場合には、原
子力プラントの停止に到るので、それを防ぐた
め、定期的にバイパス弁の開閉テストを行ない、
ステイツク防止や作動確認を行つている。このバ
イパス弁作動テストは定期的に行なうこととされ
ており、プラントの全使用期間を通して2000回程
度の回数になる。これは、上記の様な系統事故等
によるバイパス弁の実使用が700回程度と予想さ
れるのに比較しても非常に多い回数である。

［背景技術の問題点］ バイパス弁が急速作動した場合には蒸気が急速
に流れ込むため、弁下流部に多大な熱応力が発生
するが、従来のバイパス弁テスト装置においては
弁テストボタンを押すとバイパス弁は10秒程度で
全閉から全開状態に達するため、バイパス弁には
テスト時にも多大な熱応力が発生する。一方、弁
テスト時間を熱応力の発生をおさえる様に長くす
ると、コンデンサ側及び原子炉側に悪影響を与え
るという不都合がある。

［発明の目的］ 本発明は背景技術における上述の如き不都合を
除去すべくなされたもので、バイパス弁の作動テ
スト時において弁下流側に発生する熱応力を最小
に押え、しかも、弁作動テスト時間を短縮して原
子炉やコンデンサに与える影響を低減できるター
ビンバイパスシステムのバイパス弁テスト装置を
提供することを目的とするものである。

［発明の概要］ 本発明のタービンバイパスシステムにおけるバ
イパス弁テスト装置は、タービンをバイパスする
バイパスラインに設けられ、所定の微開状態と全
開状態とをとり得るバイパス弁と、このバイパス
弁の内外壁の温度を検出する温度測定系と、この
温度測定系の温度信号を入力するとともに、弁テ
スト開始信号に基いてバイパス弁を所定の微開状
態まで開駆動し、このバイパス弁の内壁の温度が
所定の温度以上となり、かつ内外壁の温度差が所
定の値以下となつたときバイパス弁を全開状態ま
で開駆動する制御装置とを具備する。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例とその作動を図面を参照
して説明する。

第１図において、原子炉１の出口に設置した蒸
気管２は、タービン３につづくライン４と、ター
ビン３をバイパスするライン５に分岐され、ライ
ン４には緊急時に蒸気をしや断するための主蒸気
止め弁６及び蒸気流入量を制御する加減弁７が設
置されている。また、バイパスライン５にはバイ
パス弁８が設置され、その下流には減圧、減温度
装置９が設けられている。タービン３および減
圧、減温装置９の下流側はコンデンサ１０に連結
されている。

バイパス弁８は弁駆動部１１によつて駆動され
る。制御装置１２は弁テスト開始信号１３と、バ
イパス弁の内外壁の温度を検出する温度測定系
（図示省略）より出力されるバイパス弁内壁温度
信号１４およびバイパス弁外壁温度信号１５と、
弁開度信号１６とを入力とし、弁駆動部１１に向
けて弁テスト信号１７を出力する。

第２図は制御装置１２の具体例を示すもので、
比較器１８はバイパス弁内壁温度信号１４と温度
設定値信号１９を入力としてアンド回路２０に信
号２１を送る。また、比較器２２は、バイパス弁
内壁温度信号１４、バイパス弁外壁温度信号１５
及び温度差設定値信号２３を入力としてアンド回
路２０に信号２４を送る。アンド回路２０は信号
２１と２４を入力すると、弁テスト信号発生器２
５に信号２６を送る。この弁テスト信号発生器２
５は信号２６、弁テスト開始信号１３及び弁開度
信号１６を入力すると、弁テスト信号１７を弁駆
動部１１に向けて出力する。

次に、上記の様に構成された本発明のテスト装
置の作用について説明する。

弁テストを開始する際には、弁テスト開始信号
１３が発生し、弁テスト信号発生器２５に信号が
送られ、弁テスト信号発生器２５から弁駆動部１
１に向けて弁テスト信号１８が送られる。これに
よりバイパス弁８は開き始めるが、予め設定した
開度になると、弁開度信号１６によつて弁テスト
信号１７が停止され、バイパス弁８はその開度で
一旦停止する。この場合、バイパス弁８は微開状
態で停止されるので、微量の蒸気がバイパス弁８
の下流に流れつづける。従つて、バイパス弁の内
壁温度はゆるやかに上昇し、バイパス弁の外壁温
度もそれに追従して上昇するため、内外壁の温度
差はあまり大きくならず過大な熱応力は発生しな
い。バイパス弁内壁温度が予め設定した値以上に
なると、比較器１８はアンド回路２０に信号２１
を送り、その時の内外面メタル温度差が設定値以
内に入つていれば比較器２２はアンド回路２０に
信号２４を送る。それによつてアンド回路２０は
アンド条件が成立し、信号２６を出力する。弁テ
スト発生器２５は信号２６を受けると、弁開度信
号１６によつて停止されていた弁テスト信号１７
を再び弁駆動部１１に送る。その結果、バイパス
弁８は開き、弁テストが続行されることになる。

以上の弁開度の動きと内外壁温度の変化を第３
図及び第４図に示す。第３図に示す様に、従来の
弁テスト方法ではバイパス弁８が急激に全閉から
全開状態に到るため、弁ストロークＳは直線状に
変化し、バイパス弁内壁温度Tiは急激に上昇す
る。そのため、バイパス弁外壁温度Toは追従で
きず、内外面メタル温度差△Ｔは大きくなり、過
渡的に大きな熱応力が発生する。これに対し、本
発明による場合には、第４図に示すように、バイ
パス弁８を微開にして時刻t₁からt₂の間、弁開度
をそのままの開度に保つので、バイパス弁内壁温
度Tiはゆるやかに温度上昇し、従つてバイパス
弁外壁温度Toは十分に追従し、温度差△Ｔは小
さなものとなる。時刻t₂以後、弁を急速に開いて
も既にメタル温度がかなり上昇しているため内外
面メタル温度差△Ｔはそれ程大きくならず、大き
な熱応力は発生しない。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明はバイパス弁の弁テ
ストの際に弁を微開にして一旦弁の動きを停止
し、バイパス弁内外壁温度差が許容値に入つたの
ちに弁開度を大きくする様に構成したものである
から、バイパス弁の作動テスト時にバイパス弁に
発生する熱応力を低く押えることができる。ま
た、弁開度微開にてバイパス弁下流部のウオーミ
ングをすることになり、弁下流に流れる蒸気量は
少なく、従つてコンデンサーや原子炉側にあたえ
る影響も僅かなものとなる。

従つて、本発明によれば、バイパス弁に大きな
熱応力を与えることなしにテストを行なうことが
でき、バイパス弁ひいては原子力プラント全体の
信頼性向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタービンバイパスシステムに
おけるバイパス弁テスト装置を備えた原子力発電
プラントの系統図、第２図は本発明における制御
装置の具体例を示す回路図、第３図は従来の弁テ
スト方法による弁ストロークとバイパス弁の内外
壁温度の関係を示すグラフ、第４図は本発明の装
置による弁ストロークとバイパス弁の内外壁温度
の関係を示すグラフである。 １……原子炉、２……蒸気管、３……タービ
ン、４……ライン、５……バイパスライン、６…
…主蒸気止め弁、７……加減弁、８……バイパス
弁、９……減圧、減温装置、１０……コンデン
サ、１１……弁駆動部、１２……制御装置、１３
……弁テスト開始信号、１４……バイパス弁内壁
温度信号、１５……バイパス弁外壁温度信号、１
６……弁開度信号、１７……弁テスト信号、１
８，２２……比較器、１９……温度設定値信号、
２０……アンド回路、２３……温度差設定値信
号、２５……弁テスト信号発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービンをバイパスするバイパススラインに
   設けられ、所定の微開状態と全開状態とをとり得
   るバイパス弁と、このバイパス弁の内外壁の温度
   を検出する温度測定系と、該温度測定系の温度信
   号を入力するとともに、弁テスト開始信号に基い
   て前記バイパス弁を所定の微開状態まで開駆動
   し、このバイパス弁の内壁の温度が所定の温度以
   上となり、かつ前記内外壁の温度差が所定の値以
   下となつたとき前記バイパス弁を全開状態まで開
   駆動する制御装置とを具備することを特徴とする
   タービンバイパスシステムにおけるバイパス弁テ
   スト装置。 ２ 制御装置がバイパス弁の内壁温度信号および
   温度設定値信号を入力する比較器と、前記バイパ
   ス弁の内壁温度信号、外壁温度信号および温度差
   設定値信号を入力する比較器と、これらの両比較
   器の出力を入力するアンド回路と、このアンド回
   路の出力、弁テスト開始信号および前記バイパス
   弁の弁開度信号を入力し、弁テスト信号を出力す
   る弁テスト信号発生装置とを具備する特許請求の
   範囲第１項に記載のタービンバイパスシステムに
   おけるバイパス弁テスト装置。